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Neuerungen zur Erfassung von Umfelddaten in Streckenbeeinflussungsanlagen

Innovations developed in detection of road weather data in traffic control systems

Dipl.-Ing. S. Grošanić, Stuttgart;
Dipl.-Ing. (FH) S. Meier, Erfurt;
Dipl.-Ing. (FH) J. Grötsch, München

Die Ziele einer Streckenbeeinflussungsanlage (SBA) sind, die Verkehrssicherheit zu erhöhen sowie den Verkehrsflusszu verbessern. Durch die aktuell erfassten Verkehrs- und Umfelddaten ist eine zeitnahe angemessene Reaktionauf die vorhandene Situation möglich. Dem Verkehrskollektiv werden entsprechende Warnhinweise und Streckenverboteüber Wechselverkehrszeichen (WVZ) angezeigt und somit verbindlich vorgeschrieben. Eine wichtigeRolle für die Akzeptanz von SBA spielt die Plausibilität und Nachvollziehbarkeit der angezeigten Geschwindigkeitenund Informationen. Die zur Erfassung von Umfeldbedingungen eingesetzten Sensoren müssen die aktuelleSituation hinreichend genau und plausibel erfassen und auf Basis der gewonnenen Messwerte ein adäquatesSchaltbild generieren. Der Arbeitskreis (AK) 3.2.1 „Umfelddaten in Streckenbeeinflussungsanlagen“ der Forschungsgesellschaftfür Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) befasste sich bereits seit mehreren Jahren mit diesem Themenkomplex.Durch die Möglichkeiten, die sich durch das Umfelddatentestfeld des Bundes „Eching Ost“ ergaben,konnten langjährige Erfahrungen und Erkenntnisse zu Sensoren, Verhalten von meteorologischen Messwertenund deren Zusammenhänge in Wissensdokumente einfließen. Der AK 3.2.1 hat u. a. ein Merkblatt zur Nässeerfassung(FGSV 2002) und zwei Hinweispapiere (FGSV 2010 und FGSV 201x) erstellt sowie die Funktionsgruppe 3der Technischen Lieferbedingungen für Streckenstationen (TLS) (BMVBS 2012) grundlegend überarbeitet. DieErgebnisse aus den jährlichen Sensorbeurteilungen sind, mit Nennung der Hersteller und Sensortypen, in denAbschlussberichten (siehe u. a. Haug, Busch 2016), die von der Technischen Universität München, Lehrstuhl fürVerkehrstechnik, erstellt wurden, zusammengefasst. In das überarbeitete Hinweispapier (FGSV 201x) wurde u. a.ein neues Kapitel zur Planung von Umfelddatenerfassungssystemen mit entsprechenden Muster-Ausschreibungstextenaufgenommen, weiterhin wurden neue Sensortechnologien berücksichtigt. Zur einheitlichen Kommunikationzwischen den Sensoren und der Streckenstation wurde ein Feldbusprotokoll definiert. Die bereits bestehendenPlausibilitätsprüfungen und entsprechende Steuerungsverfahren wurden ebenfalls überarbeitet und umVorschläge zur Helligkeitssteuerung von WVZ und dynamischen Wegweisern mit integrierten Stauinformationen(dWiSta) ergänzt.

The targets of traffic control systems on motorways are to enhance traffic safety and to optimize traffic flow. To achieve this target, it is necessary to detect the accurate traffic situation and weather conditions in real-time, so the driver gets adequate information via variable message signs (VMS). To enhance the acceptance of the speed limits and the information signs, it must be plausible and comprehensible. The weather sensors must work properly to detect the actual weather situation accurately. The task force 3.2.1 called “road weather data within traffic control systems” of Germany’s Road and Transportation Research Association (FGSV) has been working since several years on this topic. On the German Test Site for road weather data “Eching Ost” it was possible to check sensor systems under real situation and weather conditions. Testing for several years improved the understanding of the interaction of the meteorological instruments and measurements tremendously. All this knowledge is integrated in technical bulletins like (FGSV  2002), (FGSV 2010), (FGSV 201x) and (BMVBS 2012). The evaluation results of different sensor types tested on the German Test Site have been published annually from 2005 to 2016 (e. g. Haug, Busch 2016). The latest technical bulletin (FGSV 201x) has been completely revised and new chapters were added. One of the new chapters shows how to plan a road weather station within a traffic control system. Therefore, some sample texts for tender documents are included and new sensor technologies are considered. A standard data protocol script for the communication between sensors and road-side-units is defined. Existing plausibility checks for all used measurements like precipitation intensity or visibility are revised and supplemented. New algorithms for brightness regulation of the variable message signs are also included in the new technical bulletin.

 

 

Optimierung der Anordnung von induktiven Ladestellen für den elektrischen Stadtverkehr

Location optimization of inductive charging stations for electric urban traffic

Dipl.-Ing. T. Kurczveil, Braunschweig

Voraussetzung für die Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen ist, dass die Abkehr von verbrennungsmotorischen Antriebstechnologien ohne Komforteinbußen erfolgen kann. Hierzu zählt in erster Linie, dass Fahrziele zuverlässig erreicht werden können, ohne dass der Fahrbetrieb über längere Dauern für eine Energieübertrag ungunterbrochen werden muss. Sowohl die Fahrzeugreichweite als auch die Ladeleistung/-dauer entscheiden maßgeblich über die Bereitschaft potenzieller Käufer, ein Elektrofahrzeug zu erwerben. Mit Ladeleistungen von über 200 kW bietet die induktive Energieübertragung eine Möglichkeit, die bevorstehenden Herausforderungen bei der Elektrifizierung des städtischen Straßenverkehrs infrastrukturseitig zu bewältigen, indem Ladeprozesse vollständigin den Verkehrsbetrieb integriert werden und bspw. vor roten Lichtsignalanlagen oder während des Fahrgastwechsels an Bushaltestellen erfolgen. In diesem Beitrag wird ein Verfahren vorgestellt, um die Standorte für induktive Ladestellen zu optimieren und darüber hinaus die Anforderungen an das elektrische Energienetz abzuleiten.

For the successful market penetration of electric vehicles, the migration from conventional combustion engines will need to takeplace without drawbacks in user comfort. This includes primarily that vehicles can reach their targets reliably without having tointerrupt their trips for long battery recharges. Both driving range and charging power/duration are key factors that influence thewillingness of potential buyers to purchase an electric vehicle. With charging powers of more than 200 kW the inductive chargingtechnology offers an infrastructural possibility to manage the upcoming challenges in the electrification of urban road traffic.Charging processes can be fully integrated into the traffic operation and carried out e. g. while waiting at red lights or bus stops. Aprocedure is presented in this contribution that allows the optimization of inductive charging station locations to supply urban roadtraffic with adequate energy as well as the deduction of requirements regarding the electricity grid.

Moderne Verkehrsanalyse durch Einsatz von Drohnen

A modern approach to analyze traffic flow by use of multicopters

Dipl.-Ing. T. Gerlach, Aachen

Es existieren vielfältige Methoden zur Erfassung und Analyse des Verkehrsablaufs, die jedoch alle ungeeignet sind
für größere, aus verkehrstechnischer Sicht funktional zusammenhängende Bereiche das reale Verkehrsverhalten
zu erheben. Ausgehend von der Grundidee der Konfliktanalyse zur Identifikation von sicherheitskritischem Verhalten
von Verkehrsteilnehmern wurde eine zeitgemäße Methode zur Analyse des Verkehrsablaufs durch Einsatz
einer handelsüblichen, mit einer Kamera bestückten Drohne entwickelt. Die Methode verbindet dabei die Voranalyse
von auffälligem Fahrverhalten aus einer großen Zahl von Fahrzeuginteraktionen mit Stichprobenbeobachtungen
aus Fahrerperspektive. Nach Entwicklung der Methodik konnte in einem Projekt gezeigt werden, dass die
Methode effizient einen Beitrag zur Steigerung der Sicherheit und Leistungsfähigkeit in einem hochbelasteten
Autobahnknotenpunkt leisten kann. Es ist die Chance der Erschließung eines hohen Nutzenpotentials für die
Optimierung des Verkehrsablaufs an Knotenpunkten im Autobahnbereich absehbar.
There are multiple methods to collect and study traffic flow at hand, but none of those is capable to cover functional relevant areas from a methodical point of view to get a grip on real interaction of single vehicles with their drivers. Based on the well-known idea to focus the process of analyzing traffic flow on relevant interactions rather than on accidents a modern approach by use of multicopters equipped with cameras ready of the shelf has been developed. The method combines an analysis of suspicious behaviour from a bird's eye view deducted from a great number of driver interactions combined with several samples collected from a drivers view with an onboard camera of a car floating in the traffic itself. After developing the method, the functional proof and efficiency has been shown in a commercial project. The opportunity to gain a high potential to optimize traffic flow at highway intersections is obvious.

Integration von Beteiligungskonzepten und nachhaltiger Verkehrsplanung am Beispiel des Verkehrsentwicklungsplans Bremen 2025

The integration of participation concepts and sustainable traffic planning in Bremen‘s Traffic Development Plan 2025

Dipl.-Ing. G. Polzin, Bremen

Vom Senator für Umwelt, Bau und Verkehr wurde für die Stadtgemeinde Bremen in den Jahren 2012 bis 2014 in 2,5 Jahren ein neuer Verkehrsentwicklungsplan (VEP) mit dem Prognosehorizont 2025 erarbeitet. Gekennzeichnet ist der VEP durch eine besondere Ausrichtung zur Förderung der Nahmobilität, durch umfangreiche und strukturierte Beteiligung der Politik, der Verbände, der Träger öffentlicher Belange und der Bürgerinnen und Bürger in allen Planungsphasen. Neue Formen der interaktiven Bürgerbeteiligung unter Nutzung des Internets wurden entwickelt und erfolgreich angewendet. Im Ergebnis liegt ein mehrfach, unter anderem im Jahr 2015 mit dem SUMP-Award der EU-Kommission, ausgezeichnetes, politisch einstimmig beschlossenes sowohl konsensuales als auch fachlich anspruchsvolles Planwerk vor, das die im Handlungskonzept enthaltenen Maßnahmen für die kommenden 10 bis 15 Jahre und deren Wirkungen im Verkehrsbereich beschreibt. In diesem Beitrag werden die fachlichen Hintergründe, die Besonderheiten, die erfolgreichen Elemente des Verfahrens, aber auch ein kritischer Blick zurück, komprimiert zusammengefasst.

Over the course of a two-and-a-half-year period between 2012 and 2014, Bremen's Senator for the Environment, Building, and Traffic prepared a new traffic development plan for the German city of Bremen for the period until 2025. A major feature of the new plan is its special focus on promoting urban mobility by involving politicians, associations, those representing public concerns, and citizens of the city in all stages of planning in a comprehensive and structured way. New forms of Internet-based interactive citizen participation were developed and used successfully. The result was a sophisticated and consensual plan that was adopted unanimously and has since received a number of awards, including the EU Commission's SUMP award in 2015, and includes measures for the coming 10–15 years and describes their impact on the traffic sector. This paper summarizes and takes a critical look at the background to the plan, its characteristic features, and the successful elements of the procedure behind it.